[发明专利]展示周期运动的多个阶段的区域的四维重建

说明书

技术领域

本发明涉及用于四维重建的系统和方法，更具体地，涉及用于构建展示周期运动的多个阶段的区域的四维重建。 

背景技术

如本领域已知的，图像重建的过程包括从多个不同图像投影重建图像的几个过程，例如用计算机断层摄影血管造影照片或其它成像形式来获得图像投影。四维(4-D)重建包括对作为第四个参数，例如时间，的函数的3-D图像的重建，结果产生的4-D重建允许例如用户理解所重建的3-D图像如何随时间动作。4-D重建能够充当预测模型的基础，从而提供与图像随时间的行为有关的信息。4-D重建已经在医学成像领域中实施，以呈现并建模人体动脉中的动脉瘤，例如“CT Angiography with ElectrocardiographicallyGated Reconstruction for Visualizing Pulsation of Intercranial Aneurysms：Identification of Aneurysmal Protuberance Presumably Associated with WallThinning”，M.Hayakawa等人，Am J Neroradiol，vol.26，第1366-1369页，2005年6月/7月，和“Prediction of Impending Rupture in Aneurysms Using4D-CTA：Histopathological Verification of a Real-Time Minimally InvasiveTool in Unruptured Aneurysms.”Y.Kato等人.Minim.Invas.Neurosurg.Vol47，第131-35页，2004。 

美国专利No.6,643,392公开了用以获得4-D重建的多个技术。这篇参考文件说明了一种技术，由此在周期运动的多个循环上以特定时间间隔(或心动阶段)获得图像的2-D投影，在特定心动阶段获得的每个2-D投影组都充当构造相应3-D重建的基础。顺序地构造多个3-D重建，每一个3D重建都对应于特定时间间隔或心动阶段。 

随后，将两个连续的3-D重建用于推导出现在两者之间的几何/空间变形的规律，为每一对连续的3D重建重复这个过程。最终将每一个2D投影 应用于所得到的空间变形规律，以获得图像的4-D重建。 

4-D重建所借助的过程受到一些缺陷的影响，一个是4D重建的准确绘制所需的2-D投影的庞大数量。例如，预计需要200或更多的2-D投影来准确构造每一个3D重建，并且需要20或更多的3D重建来推导准确的4D重建，结果需要大约4000个2-D投影。而且，如果图像伪像存在于用于推导空间变形规律的一个3D重建对，则用于推导空间变形规律的3D-3D配准过程会操作以将这些伪像映射到空间变形规律中的两个(因为除了开头和结尾的3-D重建之外的3-D重建被使用了两次)，导致将错误传递到结果得到的4-D重建。当以较少投影使用上述方法时，例如每个运动阶段10个投影，总共20个阶段，就非常有可能在3D-3D配准过程期间会映射伪像，代替解剖结构而定义空间变形。 

因此，需要一种改进的4-D重建过程，其需要较少的2-D投影，并提供较少的伪像传递。 

发明内容

希望提供一种4-D重建技术，其包含改进的成像精度，且需要较少的2-D投影。 

可以借助于根据独立权利要求的方法和系统来满足这个需要。 

根据本发明一个实施例的一种方法包括用2-D投影组构造一个或多个3-D重建。该方法还包括根据所述一个或多个3-D重建的每一个推导出一个或多个3-D模型段，其中，由此构成了多个3-D模型段，并且其中，所述一个或多个3-D模型段中的每一个都是根据所述一个或多个3-D模型段中的单个3-D模型段推导出的。推导出的所述多个3-D模型段构成了感兴趣区的4-D重建。 

根据本发明一个实施例的一种系统包括3D重建模块和推导模块。3-D重建模块被配置为用2-D投影组构造一个或多个3-D重建。推导模块被配置为根据所述一个或多个3-D重建中的每一个3-D重建中推导出一个或多个3-D模型段，其中，由此构成多个3-D模型段，并且其中，所述一个或多个3-D模型段中的每一个都是根据所述一个或多个3-D模型段中的单个3-D模型段形成的。推导出的所述多个3-D模型段共同构成了感兴趣区的 4-D重建。